Batteriforskare inom akademi och industri borde samarbeta mer effektivt

Effekten av akademiska uppsatser för forskning gjord inom ett tillämpat område, där kommersiellt gångbara produkter redan finns på marknaden (till exempel laddningsbara batterier), bör inte bara förlita sig på att räkna antalet citeringar. Istället bör effekten också syfta till att mäta praktisk användning.

Kredit: Kittipong Jirasukhanont / Alamy Stock Foto

Vanligtvis är de akademiska forskarnas främsta bekymmer att förbättra sin läroplan och säkra finansiering för att driva sina laboratorier. När laboratoriet vilar på solid ekonomisk grund kan de ägna mer uppmärksamhet åt andra uppgifter, såsom mentorskap, undervisning, skrivande och, förhoppningsvis, att producera stor vetenskap. Tyvärr är mekanismen genom vilken akademiska forskare belönas fortfarande i stort sett baserad på filosofin "publicera eller förgås" (antal publicerade artiklar, antal insamlade citat, tidskriftens effektfaktor, etc.). Denna perversa mekanism uppmuntrar till hyping och den är särskilt skadlig för tillämpade forskningsområden, där storskalig adoption av en viss produkt istället är kung. För en tid sedan föreslog vi att antalet citeringar som tagits emot av en akademisk uppsats i patent kunde vara en mätbar, lättförståelig proxy, om än inte helt korrekt (men inte heller någon av de andra mätvärdena som används för att mäta forskares produktion)¹.

I en nyligen peer-reviewed Perspective-artikel², forskare och analytiker från Volta Energy Technologies, Scania och Sphere Energy (tre företag som arbetar med batteriteknologi på storskalig nivå) tar upp kritiska punkter som är värdefulla för alla som är involverade i batteriforskning, i synnerhet akademiker. Ett av huvudbudskapen som författarna vill förmedla är att påminna akademiker om hur långt deras forskning ligger från slutanvändarna. I bästa fall kan en akademisk uppsats rapportera resultat på en teknologisk beredskapsnivå (TRL) på 4–5, där prototypceller i labbskala (till exempel i påsformat) kan leverera en kapacitet på 0.3–1 Ah räckvidd. För att nå industriellt relevanta TRL-värden på 8–10 (från storskaliga batteritillverkningsprocesser till utbredd användning) krävs en skalbar, kostnadseffektiv, säker och leveranskedja-robust teknologi. Dessa överväganden, som kräver omfattande investeringar av tid och resurser, ingår i allmänhet inte i akademiska uppsatser. Ändå hyllas litteraturen och tillhörande pressmeddelanden med löften om allt mer banbrytande batteriteknik.

At Natur nanoteknik, vi är medvetna om denna tendens att ibland översälja sina forskningsresultat. Av denna anledning ser vi till att anspråk alltid är berättigade. Vi tar bort hyperboliska uttryck (till exempel: inga paradigmskiften, inga nya undersökningsvägar, inga oöverträffade prestationer och absolut inga heliga graler), eftersom vi anser att vetenskapen borde tala för sig själv. När titeln gör kvalitativa påståenden, mestadels i form av en "ultra-X-föreställning", säkerställer vi att detta snabbt kvantifieras abstrakt; annars tar vi bort det från titeln. Vi har också antagit rekommendationerna i ett perspektiv för 2019 när vi utvärderar prestandabaserade batteripapper³. Dessutom finns det åtminstone ytterligare ett par meningsfulla saker som författare kan göra för att undvika falska optimistiska förväntningar. Till exempel bör författare i forskningsartiklar som handlar om TRL upp till 4–5 avstå från att accentuera stora samhällsproblem, eftersom en forskningsartikel med låg TRL inte löser någon av dem; plus, dessa frågor är inte specifika för ett papper. Istället anser vi att författare bör föreslå en välgrundad åsikt om hur deras material, kemi, tillvägagångssätt eller prestationer kan uppnå nästa TRL-nivå. För många artiklar med prestandafokus innebär nästa TRL-nivå att kunna demonstrera tillförlitliga säkerhets- och prestandadata för hundratals celler (A-nivå prototyping)².

Som en tidskrift som också är uppmärksam på tekniska framsteg, Natur nanoteknik välkomnar uppsatser där rigorösa uppskalningstestning av nya kemiämnen och material går utöver den vanliga karakteriseringen i laboratorieskala⁴ och följer internationella testrekommendationer.

Men även om akademiska forskare borde göra mer för att möta industrins behov, bör industrin hjälpa till genom att göra sina resultat mer tillgängliga. Det hjälper inte att skylla på akademiker för att de inte är transparenta och sedan gömma sig bakom patent och pressmeddelanden. Ett patent är ett juridiskt dokument som är obegripligt för akademiker i stort, medan pressmeddelanden inte är ett lämpligt sätt att förmedla vetenskapliga rön. Branschforskare bör anstränga sig extra för att sprida sina resultat i peer-reviewade tidskrifter om det gemensamma målet är att främja tillämpad forskning snabbare och mer effektivt. Ett sätt att informera en akademisk läsare om viktiga patent kan också vara att ta fram en kort, tvåsidig teknisk "forskningssammanfattning" skriven på vanlig engelska med uppfinnarnas kontakt. Den här typen av dokument skulle också vara till hjälp för tidskriftsredaktörer, med tanke på de icke-triviala uppgifterna att hitta recensenter med industriell expertis.

At Natur nanoteknik, är vi intresserade av att lyfta fram framgångsrika berättelser om teknikutveckling⁵ där ett nanomaterial, eller nanoskalaförståelse har lett till förbättringar som gjort det långt in i TRL-skalan. Dessa berättelser kan jämföra det akademiska samhällets (både författare och läsare) förväntningar mot deras resultat och prestationer i labbskala, vilket hjälper till att dämpa tendensen att sälja över resultat.